Od doby, kdy sondy Voyager v roce 1979 prošly systémem Jupiter, byli vědci fascinováni a zmateni jeho měsícem Europa. Jakmile se snímky ledového povrchu Měsíce získané těmito sondami vrátily na Zemi, začali vědci spekulovat o možnosti podpovrchového oceánu. Od té doby detekce aktivity vlečky a další linie důkazů podpořily tuto teorii a podpořily spekulace, že pod ledovým povrchem Europy by mohl být život.
Podle nového výzkumu byl přinejmenším potvrzen další kritický důkaz vodní povahy Evropy. Pomocí podobné techniky, která potvrdila přítomnost atmosférické vodní páry na Jupiterově měsíci Ganymede, Lorenz Roth z KTH Royal Institute of Technology potvrdil, že Evropa má ve své atmosféře vodní páru . Tento objev by mohl vést k lepšímu pochopení atmosféry a povrchového prostředí Evropy a informovat o tom mise, které tam v blízké budoucnosti zamíří.
Jako jeden z větších Joviánských měsíců, které Galileo objevil v roce 1610 (proto jsou také známé jako „Galileovské měsíce“), je Europa jedním z několika těles ve Sluneční soustavě, o nichž se předpokládá, že mají vnitřní oceány. To vedlo vědce k tomu, aby je označili jako „oceánské světy“, které mnozí astrobiologové považují za nejpravděpodobnější místo k nalezení důkazů o mimozemském životě.
Ilustrace Evropy znázorňující aktivitu vlečky spojující povrch s vnitřním oceánem. Jupiter (vpravo) a Io (uprostřed) jsou vidět v dálce. Poděkování: NASA/JPL-Caltech
Pro účely této studie Roth (výzkumník z KTH ve Stockholmu) konzultoval archivní data získaná Hubbleovým Spektrograf zobrazování kosmického dalekohledu (STIS) . Konkrétně se podíval na ultrafialová pozorování Europy v letech 1999, 2021, 2014 a 2015, kdy byl Měsíc na různých orbitálních pozicích. Tato pozorování umožnila Rothovi určit množství molekulárního kyslíku (O2) v osluněné části atmosféry Europy.
Vzhledem k tomu, že Europa je slapově uzamčena s Jupiterem (jako je Měsíc se Zemí), jedna polokoule je trvale obrácena k Jupiteru, zatímco druhá je vždy obrácena směrem opačným k orbitální dráze Europy. Po prozkoumání síly O2emise na různých vlnových délkách a způsob, jakým byly perzistentní od roku 1999 do roku 2015, Roth odvodil, že údaje byly způsobeny stabilním množstvím vodní páry na zadní polokouli Evropy.
Jak Roth vysvětlil v ESA Hubble tisková zpráva , předchozí studie založené na počítačových simulacích předpovídaly asymetrickou distribuci vodní páry, ale nikdy to nepotvrdily. 'Pozorování vodní páry na Ganymedu a zadní straně Europy posouvá naše chápání atmosfér ledových měsíců,' řekl. 'Detekce stabilního množství H2O na Europě je překvapivá, protože povrchové teploty jsou tak nízké.'
Dříve byla detekce vodní páry na Europě spojena s přechodnými oblaky pozorovanými erupcí skrz led, které mohou dosáhnout až 100 km (62 mil) nad povrchem. Rothovy výsledky však ukázaly, že podobné množství vodní páry bylo rozprostřeno na větší plochu po celou dobu pozorování. To naznačuje dlouhodobou přítomnost vody na zadní polokouli Evropy, ale ne na přední polokouli.
Tento přepracovaný barevný pohled na Jupiterův měsíc Europa byl vytvořen ze snímků pořízených kosmickou lodí Galileo NASA na konci devadesátých let. Kredit: NASA/Institut JPL-Caltech/SETI
Emise detekované HST naznačují, že poměr vody a molekulárního kyslíku (H2O/O2) na zadní polokouli Evropy je asi 12 ku 22. Emise také naznačují, že atmosféra je složena z čistého kyslíku.2přes celou přední polokouli. Tyto výsledky nejen pomohou astronomům charakterizovat atmosféru měsíce Jovian, ale budou také informovat o misích, které jsou určeny pro Evropu před koncem tohoto desetiletí. Řekl Roth:
'Tento výsledek pokládá základy budoucí vědy založené na nadcházejících misích na měsíc Jovians.Čím více můžeme o těchto ledových měsících porozumět, než dorazí kosmické lodě jako JUICE a Europa Clipper, tím lépe můžeme využít náš omezený čas pozorování v systému Jovian.'
V současné době jsou ve vývoji tři mise, které budou zkoumat povrch Evropy a hledat „biosignatury“ (potenciální známky života). Mezi ně patří ESA Měsíc JUpiter ICy Explorer (JUICE), orbiter, který má odstartovat příští rok a dorazit do systému Jovian do roku 2032. Tato mise je primárně věnována studiu atmosféry, povrchu a struktury Ganymedu, ale také provede dva průlety kolem Europy, aby získala data o jeho povrchu. a složení.
Pak je tu NASA Evropa Clipper mise, která má plánované datum startu v roce 2024 a do roku 2030 se setká s Europou. Tento orbiter bude studovat povrch planety pomocí spektrometrů, tepelného zobrazování, radaru, magnetometru a dalších nástrojů, aby se dozvěděl o jejím složení a vnitřní struktuře. Bude také zkoumat potenciální místa přistání pro potenciální misi Europa Lander, která by pokračovala v hledání možných biologických podpisů z povrchu.
Umělecký dojem z Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) poblíž Jupiteru a jednoho z jeho měsíců, Europa. Kredit: ESA/AOES
S pomocí výzkumu, jako je Rothův, budou data a poznatky poskytované těmito misemi řešit některé z nejzásadnějších otázek, které máme ohledně života ve vesmíru. Existuje například život s největší pravděpodobností na kamenných planetách (a la Země a Mars) nebo v „oceánských světech“, které obíhají kolem plynných obrů? Budou mít také prospěch z pozorování observatoří nové generace, jako je např Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST), společná mise NASA-ESA-CSA naplánovaná ke startu za několik týdnů.
The Římský vesmírný dalekohled Nancy Grace (RST) a pozemní observatoře se připojíWebbnež tato dekáda skončí, a pomocí svých špičkových přístrojů a optiky charakterizují atmosféry a podnebí exoplanet. Tyto studie budou mít významné důsledky, a to nejen pro naše porozumění druhům potenciálně obyvatelných prostředí, která existují v naší sluneční soustavě. Pomohou také s hledáním života v jiných hvězdných systémech, které by také mohly být uzamčeny pod ledovými povrchy exoměsíců.
Další čtení: HST ESA , Geofyzikální výzkumné dopisy
